近年来,我国轨道交通发展迅速,取得了举世瞩目的成就,但电分相和以负序为主的电能质量问题始终制约其进一步发展。电力机车通过电分相时机电过程复杂,容易出现故障并造成速度和牵引力损失,是牵引供电系统中最薄弱的环节。另外,电能质量关系着电力系统的安全经济运行,随着电气化铁路高速化与重载化,牵引供电系统中负序、无功、谐波等电能质量问题也亟待解决。目前,以同相供电装置为基础的贯通同相供电技术被认为是解决这些问题的重要手段,它能为各供电区间的电力机车提供相同相位的电压,从而取消电分相,改善电能质量,实现铁路、电力系统双赢的局面。本文的主要工作是将贯通供电模型和智能优化算法相结合,研究协调控制同相补偿装置输出功率以综合调节全线负序功率与牵引网网压的最优控制策略。具体而言,首先介绍了贯通式同相供电技术的原理与潮流控制,分析其负序补偿能力,网压控制能力与容量配置方法。其次,介绍了贯通同相供电系统数学模型,包括牵引网模型、同相供电牵引变电所模型,并在此基础上介绍了贯通同相供电潮流计算的原理与方法步骤,通过仿真验证其正确性。进而,介绍了多目标粒子群算法,并进行改进以提高其性能。考虑具体工况,给出该工况下的优化模型,并制定全面、高效的算法流程将优化算法应用于贯通式同相供电系统,使其在涵盖所有工况的前提下达到控制目标。最后,结合典型算例,以全线负序功率以及牵引网网压等数据为指标,通过对比不同优化模型,以及优化控制与传统控制的结果,说明该优化控制方案的有效性与优越性。